Este trabalho tem por objetivo a utilização do núcleo de estator de uma máquina elétrica construído a partir do processo da Metalurgia do Pó utilizando a liga ferro com 2% fósforo (Fe2%P). O núcleo obtido substitui o núcleo comercial (laminado) do gerador síncrono de imãs permanentes com potência de 1kW. O gerador elétrico utilizado no trabalho é encontrado em geradores eólicos de pequeno porte. Esta máquina elétrica é um gerador com fluxo axial excitado através de imãs permanentes, sendo nomeada de Torus por utilizar um núcleo em formato toroidal. Foram realizados ensaios de rendimento do gerador em bancada com ambos os núcleos, comercial e o concebido a partir de metalurgia do pó. Com estes ensaios foi possível a comparação do desempenho da máquina com os dois núcleos. O núcleo do estator obtido pelo processo de metalurgia do pó obteve rendimentos elétricos equivalentes ao da máquina utilizando núcleo comercial, porém durante o teste em vazio o gerador com núcleo de Fe2%P apresentou uma potência mecânica de acionamento superior a máquina utilizando núcleo comercial. A máquina com núcleo comercial possui uma eficiência geral de no mínimo oito por cento superior a máquina que utiliza núcleo do estator com Fe2%P. / The purpose of this paper is to use the stator core of an electrical machine built from the Powder Metallurgy process using iron alloy with 2% (Fe 2% P). The core obtained replaces the commercial core (laminated) of the synchronous generator with permanent magnet power of 1kW. The electric generator used at work is found in small wind generators. This electric machine is a generator with an axial flow excited by permanent magnets that have been named Torus for using a core in the toroidal format. Bench Generator performance tests were conducted with both the commercial and the powder metallurgy designed cores. With these tests, a comparison between the machine’s performance and both cores was possible. The stator core obtained by the powder metallurgy process achieved an electrical performance equivalent to that of the machine using the commercial core, however, during the no load test, the generator with the Fe2% P core presented a higher mechanical power drive to that of the machine using the commercial core. The machine with a commercial core has an overall efficiency of at least eight per cent higher than that of the machine that uses the stator core with Fe2%P.

O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um inserto em aço ferramenta AISI H13 obtido por meio do processo de Metalurgia do Pó com a adição de lubrificante sólido na sua composição, que tem a finalidade de conferir propriedades autolubrificantes ao mesmo. Foram utilizados os pós de MoS2 e de h- BN para promover a redução do coeficiente de atrito. Adicionou-se o lubrificante MoS2 ao pó de aço ferramenta na etapa de mistura dos pós, em concentrações que variaram de 1% a 5%. Da mesma forma, foram confeccionados corpos de prova substituindo o MoS2 por h-BN. Após a compactação de todos os corpos de prova eles foram sinterizados. A mistura com h-BN apresentou grande formação de óxido durante os processos de sinterização e de tratamento térmico, sendo descartada sua utilização para os ensaios de abrasão para verificar desgaste e para os ensaios do anel que determinam o coeficiente de atrito. Conforme as análises realizadas, pode-se observar a formação de fases distintas, com ilhas de lubrificante MoS2 em matriz ferrítica. Utilizou-se o ensaio do anel para determinação do coeficiente de atrito de Coulomb – μ, e anéis de Alumínio como corpos de prova para este ensaio. Os insertos de MoS2 apresentaram ótimos resultados neste ensaio, e foram similares a experimentos realizados por outros pesquisadores que utilizaram o mesmo sistema tribológico deste trabalho - H13 como ferramenta, MoS2 como lubrificante e anéis de Alumínio para conformação. A diferença satisfatória obtida pelo material confeccionado neste estudo em relação aos obtidos da literatura pesquisada está na forma de utilização do lubrificante, que neste caso foi adicionado à matriz pelo processo de Metalurgia do Pó, enquanto que nos trabalhos analisados o lubrificante foi borrifado sobre a matriz. / The present work describes the development of an insert of tool steel AISI H13 obtained by powder metallurgy process with the addition of solid lubricant in the composition, in order to impart self-lubricating properties. MoS2 and h-BN powder were used to promote the reduction of the friction coefficient. It was added MoS2 lubricant with the tool steel powder in the mixing step at concentrations ranging from 1% to 5%. Similarly were prepared specimens replacing MoS2 for h- BN. After compression of the samples they were also sintered. The mixture with h- BN showed extensive formation of oxide during the sintering process and heat treatment, and discarded their use for the abrasion test for wear and ring assays for the determination of the friction coefficient. Through the analysis carried out, were observed the formation of distinct phases with lubricant MoS2 islands in ferritic matrix. The tests for friction in samples with MoS2 showed good results, similar to experiments by other researchers who used the same tribological system of this work - H13 as a tool, MoS2 as a lubricant and aluminum rings for conformation. Satisfactory difference obtained by the material made in this study compared to those obtained from the literature is in the form of use of the lubricant, which in this case was added to the matrix by the powder metallurgy process, whereas in the studies analyzed the lubricant was sprayed onto the matrix.

Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de um mini-motor síncrono trifásico, sem escovas e com ímãs permanentes no rotor, utilizado em aeromodelos. O núcleo do estator, usualmente construído com chapas laminadas, foi obtido a partir do processo de Metalurgia do Pó (M/P). Confeccionaram-se corpos de prova de ferro puro, Fe1%P, Fe2%P, Fe3%P, Fe1%Si, Fe3%Si e Fe50%Ni. Foram analisadas as características físicas dos materiais sinterizados que compreendem as grandezas magnéticas: curvas de histerese, resistividade elétrica. Analisaram-se as grandezas mecânicas: dureza e tensão de escoamento. Com os dados magnéticos obtidos, realizaram-se simulações computacionais de funcionamento, onde se observou o fluxo de entreferro e torque. Efetuaram-se ensaios em núcleos de transformadores para analisar as perdas por correntes parasitas. Os resultados foram comparados também com os do estator de chapas. Foi realizada a construção do núcleo do estator a partir de Fe1%P. O estator do mini-motor foi bobinado e instalado em uma carcaça de um mini-motor existente no comércio, para efetuar testes em bancada de acionamento em correntes variadas, onde pôde ser analisada sua eficiência em comparação com o mini-motor com núcleo do estator de chapas. Foi mostrado que é possível a construção de um motor elétrico com núcleo do estator em bloco único de Fe1%P por processo de Metalurgia do Pó, atingindo 74% da eficiência em relação ao mini-motor com núcleo do estator de chapas. / This study aimed to develop three-phase synchronous motor small, brushless and permanent magnets in the rotor, used in model airplanes. The stator core usually constructed of rolled sheets, was obtained from the powder metallurgy process (M / P). Crafted to pure iron specimens, Fe1% P, Fe 2% P, Fe3% P, Fe1% Si, Fe3% Si and Fe50% Ni. They analyzed the physical characteristics of the sintered materials which comprise the magnetic quantities: hysteresis curves, electrical resistivity. Hardness and yield stress: mechanical magnitudes were analyzed. With the magnetic data, computer simulations were carried out of operation where the flux of airgap observed and torque. Tests were affected in cores of transformers for analyzing eddy current losses. The results were also compared with those of the stator plates. Construction of the stator core from Fe1% P was performed. The mini-motor stator was wound and installed in an enclosure of an existing mini-motor trade, for testing in drive bench in varying currents, which could be analyzed efficiency compared to the mini-motor with stator core plates. It has been shown that the construction of an electric motor with the stator core in a single block P Fe1% by Powder Metallurgy process is possible, reaching 74% efficiency relative to the mini-core motor with stator plates.

Esta dissertação teve como objetivo principal o estudo da produção de peças pelo processo da metalurgia do pó que formaram liga metálica na fase de moagem dos pós metálicos. Para o desenvolvimento do estudo, optou-se pela utilização de pós metálicos de titânio e nióbio, pois a sua interação, reduz a temperatura de transformação da fase Ti- para Ti-, que por sua vez pode ser utilizada em implantes e sistemas de fixação óssea. As concentrações de massa das amostras produzidas por metalurgia do pó foram de 75%Ti/25%Nb e 50%Ti/50%Nb. Inicialmente as amostras foram processadas em um moinho atritor, a rotação de 200 rpm por 80 horas com atmosfera inerte, favorecendo a formação de soldas frias e por sua vez difusão entre as partículas. As misturas foram então compactadas em duas etapas, com a primeira em uma matriz rígida de ação simples e na segunda, com uma ferramenta por ação isostática, para se obter uma melhor densificação e boa resistência mecânica a verde da peça. A sinterização foi realizada em atmosfera inerte de argônio, através de um fluxo continuo do gás. O incremento da concentração do Nb na matriz do Ti afeta a difusão, estabilizando a fase- no processo de moagem, afetando também, as propriedades mecânicas, aumentando a resistência e reduzindo o módulo de elasticidade. As partículas de Nb reduziram os esforços gerados durante o desgaste e dificultaram a formação de camadas espessas de óxido atuando como barreira. / This thesis aims to study the production of parts by powdered metallurgy process that passed through alloy formation in the grinding phase of powdered metals. To develop this study, titanium and niobium powdered metals were chosen, once their interaction reduces the temperature that turns the Ti- phase to Ti-, which in turn can be used in implants and bone fixation systems. The mass concentrations of the samples produced by powdered metallurgy were 75%Ti/25%Nb and 50%Ti/50%Nb. Initially, the samples were processed in an attritor mill, with a rotation of 200 rpm for 80 hours in an inert atmosphere, favoring the formation of cold welds and diffusion between the particles. The mixtures were then compressed in two stages, with the first in a rigid matrix of simple action, and the second with a tool with isostatic action, in order to obtain a better densification and good mechanical strength of the green part. The sintering was performed in an inert atmosphere of argon, through a continuous flow of gas. The concentration increase Nb on the Ti matrix affects diffusion, stabilizing the phase on the milling process, also affecting the mechanical properties by increasing the strength and reducing the elastic modulus. The Nb particles reduced the stresses generated during the wear and hindered the formation of thick oxide layers acting as a barrier.

Os metais duros constituem um grupo de materiais conhecidos como compósitos sinterizados que associam fases duras (carbetos), com uma fase metálica, sendo amplamente utilizados em aplicações em que se deseja elevada dureza e resistência ao desgaste, aliada à alta tenacidade. Neste trabalho apresentam-se os resultados da adição de 1% em peso dos elementos Nb, Ti, Cr e Mo na microestrutura do metal duro a partir de um compósito comercial de WC-6Co. A este compósito foi adicionado 1,5% (em peso) de estearato de zinco como lubrificante e sinterizados na temperatura de 1450 °C numa atmosfera de Argônio. Com o objetivo de analisar a eficiência do produto, realizou-se a caracterização microestrutural por meio dos ensaios de densidade à verde, da contração volumétrica, da densidade da sinterização, da microestrutura e da microdureza. / Hard metals are a group of materials known as sintered composites, that join hard phases (carbides) and a tough metallic phase, being widely used in applications where high hardness and wear resistance combined with high toughness are necessary. This work presents the results of addition of 1% (wt %) of the elements Nb, Ti, Cr and Mo on the microstructure of the WC-6Co commercial composite. 1,5% (wt %) zinc stearate was added as a lubricant and the samples were sintered at 1450 ºC under an argon atmosphere. The samples obtained were characterized using green density, shrinkage, sintered density and microhardness tests as well as microstructural analysis.

O Titânio e suas ligas possuem uma grande aplicação na área biomédica devido à combinação de suas propriedades mecânicas, físicas e químicas, como baixa densidade, alta resistência mecânica, baixo módulo de elasticidade, alta resistência à corrosão e boa biocompatibilidade. O presente trabalho estudou o processo de metalurgia do pó, descrevendo suas ferramentas, máquinas e processos. Pesquisa bibliográfica e análises experimentais foram feitos para obtenção de materiais biocompatíveis, através da mistura de pós metálicos, compactação e sinterização. Foram realizadas mistura dos pós de titânio (Ti) e nióbio (Nb) em proporções distintas para viabilizar a aplicação deste produto na área da medicina. Foram feitos testes para obter as características mecânicas do material, já compactado e sinterizado, com o objetivo principal de aplicar este material em implantes humanos. Além dos implantes a liga de Ti-Nb também pode ser usada na fabricação de prótese de reabilitação e testes de implantes em animais. A compactação da mistura dos pós metálicos foi realizada em uma prensa hidráulica ferramentada com dois punções e uma matriz fechada, dando origem a um material denominado compactado verde. Com os materiais já compactados, a próxima etapa foi levá-los ao forno para sinterização, de acordo com as respectivas temperaturas para cada grupo de corpo de prova. Os resultados mostraram que as amostras, sinterizadas pelo processo da metalurgia do pó, levaram à obtenção de peças de alta porosidade (de acordo com a densidade teórica). A microestrutura predominante encontrada em amostras sinterizadas a 1450 ºC consiste em partículas de titânio e nióbio bastante irregulares e com tamanhos desproporcionais, devido à diferença do tamanho das partículas dos pós, como mostrou o ensaio metalográfico. O ensaio de compressão mostrou um baixo módulo de elasticidade em função da porosidade alta, e os resultados foram considerados baixos se comparados à resistência óssea. A dureza também não foi considerada ideal, em função da alta porosidade. / Titanium and its alloys have a wide application in biomedical field due to the combination of its mechanical, physical and chemical properties such as low density, high mechanical strength, low elasticity modulus, high corrosion resistance and good biocompatibility. This work studied the process of powder metallurgy, describing their tools, machines and processes. Bibliographical research and experimental analyses were made to obtain biocompatible materials, by mixing metal powders, compacting and sintering. Titanium (Ti) powder mixtures with Niobium (Nb) powder were performed in distinct proportions to enable the application of this product in medical field. Tests were made to obtain the mechanical characteristics of the material, already compacted and sintered, with the main objective of applying this material in human implants. Besides the implants Ti-Nb alloy can also be used in the manufacture of prosthetic rehabilitation and testing of implant in animals. The compaction of the metal powders mixture was performed in a hydraulic press with two punctures and a closed die giving rise to a material called compacted green. With the materials already compressed, the next step was to take them to the oven for sintering, in accordance with their respective temperatures for each group of specimen. The results showed that the samples, sintered by powder metallurgy process, led to obtain parts of high porosity (according to the theoretical density). The predominant microstructure found in samples sintered at 1450 ºC consist in particles of Titanium and Niobium very irregulars and disproportionate in size, due to powders particles size difference, as shown by metallographic test. The compression test showed a low elasticity modulus due to high porosity and the results were considered low when compared to bone resistance. The hardness was not considered ideal, due to the high porosity.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Filosofia e Ciências Humanas, Programa de Pós-Graduação em Psicologia, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T20:15:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 328332.pdf: 1962091 bytes, checksum: c2f9f9749aaa07b41546650e53979afa (MD5) Previous issue date: 2014 / O objetivo central desta pesquisa foi identificar quais são as ações e pressupostos que sustentam a cultura de segurança em uma indústria metalúrgica. De caráter descritivo e qualitativo, a pesquisa foi desenvolvida num processo de triangulação da coleta das informações por meio de entrevistas semiestruturadas, observação participante, com características etnográficas à semelhança do modelo proposto por Spradley (1980), e de consultas a materiais referentes à empresa que pudessem contribuir para responder à pergunta de pesquisa. Supõe-se que, para obter informações sobre a cultura de segurança, são necessárias abordagens interativas nas quais os membros (insiders) e os pesquisadores (outsiders) interagem para produzir descobertas. No caso desta pesquisa, foi esse o caminho percorrido, fundamentado teoricamente no modelo de análise da cultura organizacional proposto por Schein (1984, 2004, 2009). A análise das informações foi realizada por meio da análise de conteúdo proposta por Bardin. Resultou em um refinamento das informações na forma de categoriais temáticas iniciais, intermediárias e finais. Derivou-se, portanto, a categoria final denominada cultura organizacional na WSA e a subcategoria final cultura de segurança na WSA, essa compreendida como subcultura. A interpretação dos resultados amparou-se, além do modelo de Schein (2009), nos fatores e subfatores núcleo de cultura de segurança identificados nas pesquisas de Pidgeon e OÂ Leary (2000) e de Frazier, Ludwig, Whitaker & Roberts (2013). Os principais resultados identificaram referências ou pontos de ancoragem de saúde e segurança, junto aos pressupostos básicos da cultura organizacional da WSA, que podem dar sustentação ao fortalecimento da cultura de segurança nessa empresa. O estudo contribuiu para reforçar o reconhecimento de que o processo de construção de uma cultura de segurança pode ser inviabilizado se desconsiderar pressupostos da cultura organizacional, correndo-se riscos de investir, em vão, esforços e recursos. Identificou-se, ainda, o poder das crenças em processos de incubação de erros e, consequentemente, na geração de vulnerabilidades aos riscos físicos e psicossociais, como é o caso da negação de riscos e normalização de desvios. Possibilitou explicitar e fazer refletir sobre as graves consequências dos processos de negação de riscos ou percepção empobrecida sobre eles, tanto em âmbito individual quanto grupal, organizacional e social. Reforçou a importância de atividades que promovam o aumento da percepção de riscos. Tais fatores permitiram constatar a importância de avaliar a cultura de segurança numa perspectiva de um continuum (na qual, num dos extremos, encontra-se a negação dos riscos e, no outro, a cultura de segurança propriamente dita) e não como algo que a organização tem ou não tem. A pesquisa permitiu constatar também que contradições internas referentes a perigos e segurança podem se constituir em combustível para processos de incubação de erros e precisam ser explicitadas e compreendidas quando se pretende fortalecer uma cultura de segurança. Isso significa reconhecer a existência de diferentes graus de conscientização para a segurança nos diferentes níveis hierárquicos e funções, o que predispõe algumas pessoas e processos a incubarem erros sem ter consciência de tal fenômeno. Pela dificuldade de reconhecer contradições e crenças, desmerecem cuidados com segurança e reduzem a percepção de riscos. Essas crenças e percepções diferentes em relação a perigos, em diferentes setores na mesma organização, dificultam o fortalecimento de uma cultura de segurança e, portanto, precisam ser conhecidas e trabalhadas. A ampliação de conhecimentos sobre os processos psicossociais constituídos por suposições, crenças e valores, referentes às práticas de saúde e segurança no trabalho, contribuem para o fortalecimento de organizações produtivas e mais saudáveis.<br> / Abstract : The main objective of this research is to identify actions and assumptions underlying safety culture in a metallurgical industry. It has a descriptive, qualitative character, and is developed in a triangulation process of information gathering through semi-structured interviews, participant observation, with ethnographic characteristics similar to the framework proposed by Spradley (1980), and surveying materials referring to the business that could contribute to answer the research question. It is assumed that, in order to obtain information on safety culture, interactive approaches are necessary where members (insiders) and researchers (outsiders) interact to produce findings. This was the path traced here, theoretically founded on the analysis model of organizational culture proposed by Schein (1984, 2004, 2009). Information analysis was performed by means of a content analysis proposed by Bardin. It resulted in refining information in thematic categories: initial, intermediate and final. Thus we came to a final category named organizational culture at WSA, and to a final subcategory named safety culture at WSA, understood as a subculture. Besides Schein?s (2009) models, results interpretation was also supported by core factors and subfactors of safety culture identified in researches by Pidgeon and O?Leary (2000), and Frazier, Ludwig, Whitaker & Roberts (2013). The main results pointed at references or anchorage points in health and safety, as well as basic assumptions of the WSA?s organizational culture that can give support to strengthen the safety culture of this business. The study contributed to reinforce the acknowledgement that the process of building up safety culture can be impeded if assumptions about organizational culture are not considered, thus risking to invest in vain efforts and resources. It was also identified that the power of beliefs in processes of error incubation and, consequently, generation of vulnerability to physical and psychosocial risks as is the case with risk denial and normalization of deviances. It made it possible to explicitly state and enable reflection on the serious consequences of risk denial processes or poor perception about them on an individual, group, organizational and social basis. The importance of activities promoting the enhancement of risk perception was reinforced. Such factors allowed seeing the importance of assessing the safety culture from as a continuum (with risk denial at one end and safety culture itself at the other), and not as something that the organization has or not. The research also showed that internal contradictions referring to danger and safety can become a fuel to processes of error incubation, and need to be made explicit and understood when intending to strengthen the safety culture. It means to recognize the existence of different degrees of awareness for the safety of different hierarchical levels and functions, what predisposes some people and processes to incubating errors, without being aware of this phenomenon. Because of the difficulty in recognizing contradictions and beliefs, they disregard safety care and reduce risk perception. These beliefs and perceptions are different in relation to dangers, in different sectors, in the same organization, and make it difficult to strengthen the safety culture and, therefore, need to be understood and worked up. Gaining further knowledge on psychosocial processes constituted by assumptions, beliefs and values relative to health and work safety practices contribute to the strengthening of productive and healthier organizations.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:07:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 331105.pdf: 18922784 bytes, checksum: 4070af785f59256f53b75270789c4c7d (MD5) Previous issue date: 2014 / A utilização de ímãs em automóveis elétricos e híbridos, geração eólica de alta eficiência e motores elétricos de alto rendimento demanda propriedades magnéticas que, atualmente, só são adequadamente alcançadas por super-ímãs à base de TR-Fe-B (TR = Nd, Pr, Dy). A metalurgia do pó é atualmente a técnica empregada na fabricação destes componentes, pois possibilita obter uma microestrutura, aliada a elevados níveis de textura, que permite otimizar as principais propriedades magnéticas. Atualmente, no entanto, outros quesitos vêm sendo impostos, não limitados apenas à sua fabricabilidade e desempenho, mas também à economia de matérias-primas críticas, como os terras-raras Nd, Pr e Dy. Neste particular, o processo de moldagem de pós por injeção (MPI), tem sido apontado como técnica alternativa com potencial de minimizar as deficiências apontadas, e portanto, uma contribuição importante para o estado-da-arte da produção de ímãs à base de TR-Fe-B. No âmbito desta tese procurou-se abordar aspectos relevantes da viabilidade técnica do processo MPI para fabricação de ímãs à base de TRs com propriedades magnéticas similares aos fabricados através do processo estabelecido da metalurgia do pó tradicional. Foram estudados os principais parâmetros do processo, como a definição do sistema ligante e formulação da carga de injeção, os processos termo-químicos de extração dos ligantes, ciclos de sinterização e tratamento térmico. Foi observada direta relação do teor de carbono e oxigênio, após a sinterização, com as propriedades magnéticas finais, de modo que o teor destes elementos buscou ser minimizado com a otimização de parâmetros de processamento. Deste modo, foi possível atingir valores de coercividade superiores a 1500 kA/m. O método de geração de textura cristalina durante a injeção também foi estudado e encontrou-se uma relação do grau de textura obtido com a intensidade do campo de alinhamento e com a carga de sólidos na carga de injeção. Nas condições de processo mais favoráveis, obteve-se um grau de textura de cerca de 95 % e remanência de 1,16 T. A avaliação dimensional dos ímãs sinterizados mostrou que não há distorções ou perda de forma, e que em amostras anisotrópicas a anisotropia do encolhimento é proporcional ao grau de textura presente. O mecanismo de influência do carbono nas propriedades magnéticas foi avaliado através da microestrutura, que identificou que a presença deste elemento em altos teores causa a desproporção da fase 2:14:1 com formação de ferro livre. Já em menores teores, não foi detectada a formação de ferro livre, sendo que a formação de nano-precipitados intragranulares, possivelmente de carbetos de neodímio, pode ser a responsável pela redução da coercividade observada.

OLIVEIRA JÚNIOR, F. C. Estudo da estrutura local dos sítios de ferro em ligas Fe-Cr-Mo por espectroscopia mössbauer e difração de raios-X. 2011. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciência de Materiais) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T14:44:22Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_fcoliveirajunior.pdf: 8710692 bytes, checksum: 7e676537adcfd9c77870a3b50950cc93 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T18:25:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_fcoliveirajunior.pdf: 8710692 bytes, checksum: 7e676537adcfd9c77870a3b50950cc93 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T18:25:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_fcoliveirajunior.pdf: 8710692 bytes, checksum: 7e676537adcfd9c77870a3b50950cc93 (MD5) Previous issue date: 2011-06-27 / Fe-Cr-Mo alloys are widely used in the manufacture of piping for the petrochemical industry in oil transport and refining processes due to a combination of properties such as hardness, toughness, creep resistance and corrosion resistance at high temperatures. Nowadays the Fe-9Cr-1Mo alloy is the most common alloy in use. However, in some refineries with higher acidity levels, strong corrosion processes have been observed, specially in processes related to naphthenic acid corrosion. An increasing in the Molybdenum content has been pointed out as a possible solution to this problem, since the addition of this alloying element results in a better corrosion resistance. In this context, Fe-9Cr-XMo alloys with three different Molydbenum contents (X = 5, 7, 9 wt%) have been developed at LACAM - Laboratório de Caracterização de Materiais at the Universidade Federal do Ceará. The characterization of these alloys, as well as the precipitates that appear on them due to heat treatment and studies of their corrosion resistance were made through various techniques. Specifically in this work, Transmission Mössbauer Spectroscopy and X-Ray Diffraction were used in order to achieve a better understanding of the structure changes of the alloys when they are subjected to different service conditions in the temperature range from 450°C to 650°C. The results led to the conclusion that the distribuition of the alloy elements in the matrix is influenced by the molibdenum content, the temperature and the treatment time. The precipitates present in the ASTM A213 grade T91, used for comparation with E1, E2 and E3 alloys, have been extracted and characterized as well. The presence of this precipitates changes the distribuition of the alloy elements in the matrix. The analysis of the influence of the impurity elements in the structure of the alloys was investigated by a model of first and second neighbors. The changes in the magnetic hyperfine field is proportional to the number of impurity atoms in the neighborhood of the iron sites. The distribuition of the alloy elements in the matrix is direct related to the distribution of the magnetic hyperfine field. The probabilities associated to the values of hiperfine field allow for a better understanding of the structure of the alloys. / Ligas Fe-Cr-Mo são amplamente utilizadas na fabricação de tubulações para a indústria petroquímica nos processos de transporte e refino do petróleo devido a uma combinação de propriedades como dureza, tenacidade e resistência à fluência e à corrosão em altas temperaturas. Atualmente, a liga Fe-9Cr-1Mo é a mais comumente utilizada. Contudo, em refinarias de petróleo que apresentam altos índices de acidez, tem-se observado, de maneira acentuada, processos de corrosão nessas ligas, principalmente processos relacionados à acidez naftênica. Um aumento no teor de molibdênio da liga tem sido apontado como uma possível solução para este problema, visto que a adição desse elemento na liga resulta em uma melhor resistência à corrosão. Nesse contexto, foram desenvolvidas no LACAM - Laboratório de Caracterização de Materiais da UFC, ligas Fe-9Cr-XMo com três diferentes percentuais em peso de molibdênio (X = 5, 7, 9 wt%). A caracterização dessas ligas, bem como dos precipitados que nelas surgem devido aos tratamentos térmicos, e o estudo da sua resistência à corrosão serão feitos através de várias técnicas. Neste trabalho, especificamente, foi utilizada a Espectroscopia Mössbauer e a Difração de Raios-x para uma melhor compreensão das mudanças na estrutura das ligas quando submetidas às diferentes condições de serviço dentro da faixa de temperatura de 450ºC a 650ºC. Os resultados obtidos permitem concluir que a distribuição dos elementos de liga na matriz é influenciada pelo teor de molibdênio, pela temperatura e o pelo tempo de tratamento. Também foram extraídos e caracterizados os precipitados da liga comercial ASTM A213 da classe T91 utilizada para efeito de comparação com as ligas E1, E2 e E3. A presença destes precipitados altera a distribuição dos elementos de liga na matriz. A análise da influência da concentração dos elementos de impureza na estrutura das ligas estudadas foi investigada através de um modelo de primeiros e segundos vizinhos. O valor do campo magnético hiperfino varia proporcionalmente ao número de vizinhos de impureza nos sítios de ferro. A distribuição de elementos de liga na matriz está diretamente relacionada à distribuição de campo magnético hiperfino. As probabilidades associadas aos valores de campo hiperfino permitiram uma melhor compreensão da estrutura das ligas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2017-09-19T04:04:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347971.pdf: 3785419 bytes, checksum: 94d8d6d1c661b3490423d8119710b5f9 (MD5) Previous issue date: 2016 / As reações existentes entre as ligas de solda e os terminais de componentes e placas eletrônicas possuem grande interesse industrial, fato este decorrente da ligação existente entre a confiabilidade, os materiais utilizados e processos de montagem de placas eletrônicas. Dentro desse contexto, o uso de diferentes ligas de solda e metalizações está sendo amplamente estudado em decorrência de diretivas ambientais que visam banir o uso do chumbo, o qual era muito utilizado pela indústria de montagem de placas eletrônicas. Porém, a utilização desses novos materiais necessita de adequações das janelas de processos adotadas, no intuito de adequá-las para obtenção de uma junta de solda com boas propriedades e que atendam aos requisitos necessários à aplicação. Tendo em vista este conjunto de questões, neste trabalho foram avaliadas duas ligas de solda comerciais, 63%Sn-37%Pb e Sn-0.3%Ag-0.7%Cu-0.1%Bi (SACX0307) e duas metalizações utilizadas em componentes eletrônicos do tipo THT (Through Hole Technology), cobre e níquel, adotando como base o processo de soldagem por onda seletiva e seus parâmetros controláveis tempo de contato entre a solda fundida e o terminal do componente e a temperatura do processo. A processabilidade, a qual foi avaliada em termos do ângulo de molhamento, apresentou melhores resultados para a combinação: liga SnPb, metalização de cobre e na maior temperatura avaliada, 300°C. Estes resultados foram utilizados para inferir, através da equação de Young, que a tensão superficial da liga SnPb apresentou menores valores que a SACX0307 e também que o cobre possui menor tensão de superfície que o níquel nas condições avaliadas. As análises de microscopia revelaram que os filamentos de níquel, utilizados para simular terminais de componentes, não sofreram molhamento completo na área exposta à solda, influenciando na homogeneidade e na altura máxima de molhamento. Já para o filamento de cobre não foi observado este comportamento, sendo possível estabelecer uma otimização de parâmetros para a aplicação de ambas as ligas no processo de montagem de placas eletrônicas. No tocante as reações envolvendo as ligas de solda e as metalizações, os resultados de análise química na interface dos materiais revelaram a formação dos compostos Ni3Sn4 e Cu6Sn5, sendo mais pronunciada em altas temperaturas e maiores tempos de contato, já que a reação está diretamente ligada à dissolução da metalização conforme avaliado. / Abstract: The reaction between solder alloys and printed circuit boards (PCB) and component leads have great industrial interest due to the relation between reliability, materials and the assembly processes. In this context, the use of different solder alloys and lead metallization are being widely studied in virtue of environmental policies that aim to ban the use of lead element, which was widely used for PCI assembly industries. However, the use of these new materials require adjustments of the adopted processes windows in order to adapt them to obtain a solder joint and good properties that meet the requirements necessary for the application. Given this issues, in this study were evaluated two commercial soldering alloys, 63%Sn-37%Pb e Sn-0.3%Ag-0.7%Cu-0.1%Bi (SACX0307) and two metallizations used in THT (Through Hole Technology) components lead, copper and nickel. This study will take as a basis the selective wave soldering process and its controllable parameters - contact time between the molten solder and the component lead and the process temperature. The solderability, which was evaluated in terms of the wetting angle, showed the best results for the combination: SnPb alloy, copper metallization and the higher temperature tested, 300°C. These results were used to infer by Young's equation, that the surface tension of SnPb alloy showed lower values than SACX0307 and also that copper has lower surface tension than nickel under the evaluated conditions. The microscopy analysis revealed that the nickel filaments, used to simulate component leaded, not suffer complete wetting during the soldering process, influencing the homogeneity. As for the copper filament, this behavior was not observed and an optimization is possible to establish parameters to be used for both alloys in the soldering process. Regarding the reactions involving solder alloys and metallizations, the results of chemical analysis on the interface revealed the formation of Ni3 Sn4 and Cu6Sn5 compounds, being more pronounced at higher temperatures and longer dwell times, since the reaction is directly linked to the dissolution of metallization as assessed.